▲ 차세대 지능형 반도체 기술개발 주요 추진 분야·내용(예)

정부가 차세대 지능형 반도체 육성을 통한 종합반도체 강국으로 도약하기 위해 올해 연구개발(R&D)에 891억원을 시작으로 10년간 1조원을 투자한다.

산업통상자원부(장관 성윤모)와 과학기술정보통신부(장관 최기영)는 ‘차세대 지능형 반도체 기술개발 사업’의 추진을 위한 과제 기획을 완료하고, 1월20일부터 2월28일까지 사업 공고를 시행한다고 밝혔다. 이후 평가를 통해 수행기관이 선정되면 오는 4월부터 본격적으로 기술개발이 추진된다.

차세대 지능형 반도체 기술개발 사업은 4차 산업혁명 도래로 인해 인공지능(AI) 반도체, 주력산업용 첨단 반도체 등 수요가 늘어날 반도체에 대한 핵심·원천기술 확보를 목적으로 산업부(5,216억원)와 과기정통부(4,880억원)가 2029년까지 총 1조96억원을 투입하게 된다. 최근 5년간 R&D 예타 사업 중 1조원 규모를 넘은 사업은 이번 사업이 유일하다.

올해는 정부출연금 891억원이 투입되는데 산업부는 차세대 반도체 설계 기술과 장비·공정 기술 개발(467억원)을, 과기정통부는 AI 반도체 설계 기술 및 신소자 기술개발(424억원)을 담당한다.

세부적인 R&D 방향을 살펴보면 우선 산업부는 자동차, 첨단 가전, 의료·바이오, 에너지, 첨단로봇 등 5대 전략 산업 및 공공 수요와 연계해 시장에서 필요로 하는 시스템반도체(SoC) 설계기술을 개발하고, 다양한 어플리케이션에 범용적으로 활용 가능한 △경량 프로세서 △스토리지 △센싱 △연결 및 보안 △제어 및 구동 등 5대 핵심 요소기술을 개발한다. 올해는 자율주행을 위한 차량 통신용 SoC, 지하 매설시설의 가스 누수 감지를 위한 SoC 등 개발이 추진된다.

또한 장비·공정 분야에서는 반도체 제조 경쟁력의 핵심인 공정 미세화를 위한 △차세대 메모리, 고집적 시스템반도체 제조를 위한 원자 레벨 증착 장비 및 자동 검사 기술 △차세대 고집적 패키지를 위한 열처리 및 중성자에 의한 소프트웨어 에러 검출기술 등을 개발한다. 개발 기술이 사업화로 이어질 수 있도록 설계전문기업(팹리스)과 수요기업간 협력 플랫폼이 활용되고 대기업의 양산라인 등을 활용해 중소기업의 소재·장비를 검증하는 성능평가 사업도 추진된다.

과기정통부는 인공지능 프로세서(NPU 등), 초고속 인터페이스, 소프트웨어를 통합한 플랫폼 기술을 개발한다. 개발된 플랫폼 기술은 팹리스 등이 다양한 제품 개발과 검증에 활용할 수 있도록 해 인공지능 반도체 개발에 필요한 기간과 비용을 절감하도록 지원할 계획이다.

기존 소자의 한계 극복을 위한 초저전력·고성능의 신소자 분야 기술개발이 추진된다. 기술 패러다임 전환기에 글로벌 시장에서 선도 기술로 채택될 수 있는 원천 IP 확보가 가능한 분야를 중심으로 지원되는데, 초저전력·고성능의 목표 구현을 위한 다양한 원리의 신소자 원천기술 개발에 115억원, 개발된 기술의 조기 상용화 연계를 위한 집적·검증기술개발에 45억원, 창의적 아이디어 기반 도전적 기초기술에 14억원이 지원된다.

정부는 이번 R&D 사업의 체계적이고 효율적인 추진을 위해 단일 사업단을 구성할 예정이며, 사업단장은 반도체 전반에 대한 지식과 R&D 사업 경험을 보유한 외부 전문가를 위촉한다는 계획이다.

산업부 성윤모 장관은 “시스템반도체는 미래차·바이오와 함께 우리의 미래 먹거리를 책임질 3대 신산업 중 하나”라며 “팹리스 육성, 인력양성 등과 함께 차세대 반도체 분야 핵심기술 확보를 집중 지원해 메모리 강국을 넘어 종합반도체 강국으로 도약하겠다”고 밝혔다.

과기정통부 최기영 장관은 “AI 반도체는 아직 압도적 강자가 없는 산업 초기 단계이므로 한발 앞서 핵심기술을 확보한다면 세계시장을 선도할 수 있는 기회가 존재한다”며, “세계 최고 수준의 인공지능 반도체를 개발하고 유능한 인재의 유입, 민간투자 촉진 등 반도체 산업에 새로운 붐을 일으켜 우리나라가 인공지능 반도체 1등 국가로 발돋움하도록 지원하겠다”고 밝혔다.